劉泳堅(jiān)，黃 飚，周守國(guó)，馮燕韻，梁長(zhǎng)虹，張家雄

（1.佛山市中醫(yī)院，廣東 佛山 528000；2.廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 廣東省人民醫(yī)院，廣東 廣州 510080；3.佛山市第一人民醫(yī)院，廣東 佛山 528000）

腦腫瘤患者術(shù)前語(yǔ)義、語(yǔ)法任務(wù)相關(guān)的腦語(yǔ)言功能磁共振成像研究

劉泳堅(jiān)1，黃 飚2，周守國(guó)1，馮燕韻3，梁長(zhǎng)虹2，張家雄1

（1.佛山市中醫(yī)院，廣東 佛山 528000；2.廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 廣東省人民醫(yī)院，廣東 廣州 510080；3.佛山市第一人民醫(yī)院，廣東 佛山 528000）

目的：觀察語(yǔ)言功能區(qū)相關(guān)的腦腫瘤患者腦語(yǔ)言功能區(qū)定位，評(píng)價(jià)腦腫瘤患者腦語(yǔ)言功能區(qū)定位與腫瘤之間的空間關(guān)系，評(píng)價(jià)語(yǔ)言功能區(qū)偏側(cè)化優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象。方法：19例左側(cè)額葉語(yǔ)言相關(guān)腦區(qū)腦腫瘤患者，行漢語(yǔ)語(yǔ)義、語(yǔ)法句子正確性判斷任務(wù)，并同時(shí)采集fMRI數(shù)據(jù)。應(yīng)用SPM8軟件行預(yù)處理后，對(duì)符合要求的受試者數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出腦平均激活圖，并計(jì)算偏側(cè)化指數(shù)（LI）。結(jié)果：對(duì)19例腦腫瘤患者的數(shù)據(jù)處理后，語(yǔ)義、語(yǔ)法判斷任務(wù)主要激活雙側(cè)額中回、雙側(cè)額上回、右側(cè)額內(nèi)側(cè)回、雙側(cè)顳上回、左側(cè)顳下回、左側(cè)顳中回、雙側(cè)緣上回等腦功能區(qū)，發(fā)現(xiàn)左額葉和病灶周圍的腦功能區(qū)激活明顯。另外右半球相應(yīng)鏡像腦功能區(qū)域亦可見(jiàn)激活，但激活區(qū)不明顯。計(jì)算LI值，LI>0，提示為左側(cè)優(yōu)勢(shì)。結(jié)論：病灶的占位效應(yīng)以及生長(zhǎng)方式導(dǎo)致腦組織結(jié)構(gòu)重組，使得病灶周圍無(wú)損害腦區(qū)及健側(cè)鏡像腦區(qū)代償了部分語(yǔ)言功能。BOLD-fMRI可為語(yǔ)言區(qū)的空間定位研究提供可靠的方法，可有效指導(dǎo)臨床手術(shù)切除腫瘤病灶。

腦腫瘤；磁共振成像

隨著腦腫瘤發(fā)病率的增高，術(shù)前明確腦腫瘤與周圍腦組織空間位置關(guān)系，對(duì)術(shù)后功能恢復(fù)起著至關(guān)重要的作用。在手術(shù)切除語(yǔ)言相關(guān)腦功能區(qū)腫瘤后，發(fā)生暫時(shí)性或永久性失語(yǔ)的概率很高，可達(dá)38%[1]。因此術(shù)前確定腦腫瘤與周圍腦組織的空間關(guān)系，可幫助腦外科醫(yī)生在保護(hù)腦重要功能區(qū)的同時(shí)，最大程度切除病變。本研究采用簡(jiǎn)單易行的腦語(yǔ)言功能成像任務(wù)模式，對(duì)腦腫瘤患者腦語(yǔ)言功能區(qū)進(jìn)行定位，觀察腦腫瘤患者漢語(yǔ)相關(guān)的腦語(yǔ)言相關(guān)功能區(qū)的平均腦激活圖的分布，觀察腦腫瘤患者語(yǔ)言功能區(qū)偏側(cè)化現(xiàn)象，以期能為手術(shù)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

收集廣東省人民醫(yī)院腦外科收住院的語(yǔ)言相關(guān)腦區(qū)腦腫瘤患者19例（選擇病灶位于左側(cè)額葉及其周圍，但腦組織空間位置關(guān)系相對(duì)正常的患者），其中星形細(xì)胞腫瘤12例，包括彌漫型星形細(xì)胞瘤（WHOⅡ級(jí)）5例、間變型星形細(xì)胞瘤（WHOⅢ級(jí)）3例、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（WHOⅣ級(jí)）4例；腦轉(zhuǎn)移瘤6例。19例中男14例，女5例，年齡為24～60歲，平均40.3歲。經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，均簽署知情同意書，以上受試者均為實(shí)驗(yàn)配合者，經(jīng)“漢語(yǔ)失語(yǔ)檢查表”（或稱漢語(yǔ)失語(yǔ)成套測(cè)驗(yàn)，Aphasia Battery of Chinese，ABC）評(píng)定，無(wú)失語(yǔ)癥；母語(yǔ)均為漢語(yǔ)，右利手；無(wú)精神病及神經(jīng)系統(tǒng)疾??；裸眼視力正?；蚪?jīng)矯正后視力正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：①不能合作或需制動(dòng)者；②MRI檢查發(fā)現(xiàn)其他器質(zhì)性病變者；③MRI檢查禁忌癥者。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)任務(wù)選擇兩種刺激任務(wù)：分別為語(yǔ)義正確性判斷及語(yǔ)法正確性判斷。語(yǔ)言任務(wù)設(shè)計(jì)編寫使用“E-Prime 2.0 Beta Program”編程軟件（http://www.pstnet.com/eprime.cfm），投影器屏幕置于磁體孔徑外，通過(guò)采集線圈上的反光鏡，受試者可以清楚地看到屏幕上內(nèi)容。連接電腦與磁共振掃描儀主機(jī)，通過(guò)腦功能觸發(fā)器（腦功能視聽(tīng)覺(jué)刺激系統(tǒng)SA-9800，深圳市美德醫(yī)療電子技術(shù)有限公司）觸發(fā)啟動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)播放，并與圖像采集同步。

1.2.2 語(yǔ)義及語(yǔ)法正確性判斷任務(wù)采用組塊設(shè)計(jì)

整個(gè)實(shí)驗(yàn)包括2個(gè)語(yǔ)義正確性判斷任務(wù)及2個(gè)語(yǔ)法正確性判斷任務(wù)，共4組。任務(wù)采用組塊設(shè)計(jì)（Block design）模式，每個(gè)組塊包括任務(wù)態(tài)和靜息態(tài)，為7個(gè)任務(wù)期和7個(gè)對(duì)照期交替進(jìn)行，持續(xù)時(shí)間均為20s。靜息態(tài)時(shí)間同為20s，為閃爍的“+”（4Hz）。任務(wù)態(tài)分別采用隨機(jī)呈現(xiàn)語(yǔ)義及語(yǔ)法正確或錯(cuò)誤的句子，受試者被要求盡量控制頭部運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在屏幕上默讀，時(shí)間20 s。上述均需要保持注視著屏幕，然后接受下一個(gè)組塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)受試者的實(shí)驗(yàn)情況，促使受試者配合，保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。為了排除掃描初受試者的不適應(yīng)及磁場(chǎng)波動(dòng)影響，在任務(wù)期開(kāi)始前進(jìn)行空掃（Dummy scan），時(shí)間為20 s。任務(wù)期內(nèi)容為語(yǔ)義或語(yǔ)法正確與錯(cuò)誤的兩個(gè)句子 （兩個(gè)句子差別在于最后一個(gè)詞組不一致），均為日常生活中常用語(yǔ)句，逐步出現(xiàn)，新出現(xiàn)的部分用下劃線標(biāo)示，共8 s；最后正確與錯(cuò)誤的兩個(gè)句子，同時(shí)顯示，持續(xù)12 s，受試者需經(jīng)判斷后，默讀語(yǔ)義或語(yǔ)法正確的句子，如表1。對(duì)照期為黑、灰兩種顏色組合的閃爍圖標(biāo)“+”在屏幕中心交替呈現(xiàn)，頻率為4 Hz。要求患者注視。所有實(shí)驗(yàn)任務(wù)內(nèi)容為黑色120號(hào)宋體字，背景屏幕為白色。為使受試者準(zhǔn)確配合完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前對(duì)其進(jìn)行模擬訓(xùn)練，取仰臥位，裸視力異常者配帶特制的不影響磁場(chǎng)均勻性的眼鏡矯正視力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持身體平穩(wěn)，平靜呼吸，實(shí)驗(yàn)過(guò)程使用熱塑性材料頭模，盡量減少頭部運(yùn)動(dòng)。掃描開(kāi)始后利用實(shí)時(shí)成像處理系統(tǒng)（Real time image processor，RTIP）對(duì)受試者是否有頭動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意對(duì)受試者進(jìn)行保暖，減少寒冷刺激引起的注意力分散及肌肉顫動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，患者勾選實(shí)驗(yàn)中判斷正確并朗讀的句子作為實(shí)驗(yàn)反饋。

表1 語(yǔ)義、語(yǔ)法判斷任務(wù)模式

1.3 掃描方式

采用GE Singa Excite 3.0T GEMS磁共振成像系統(tǒng)及8通道頭部正交線圈。對(duì)所有受試者進(jìn)行高分辨T1WI和BOLD-fMRI掃描。T1WI采用三維快速擾相位梯度回波（3D-fast spoiled gradient recalled，3D-FSPGR）成像技術(shù)，覆蓋全腦，參數(shù)如下：TR 67ms，TE 12 ms，IR 450 ms，翻轉(zhuǎn)角20°，層間距0 mm，層厚1.2 mm，矩陣256×256，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，采集次數(shù)為3，NEX 1.0。fMRI掃描采用梯度回波（Gradient echo，GRE）單次激發(fā)回波平面成像技術(shù)（Echo planar imaging，EPI），參數(shù)如下：TR 2 000 ms，TE 22.1 ms，層間距0.8 mm，層厚4 mm，矩陣64×64，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，翻轉(zhuǎn)角90°，NEX 1.0，共30層。

1.4 數(shù)據(jù)處理

計(jì)算語(yǔ)義或語(yǔ)法的準(zhǔn)確判斷率，準(zhǔn)確率低于90%的志愿者數(shù)據(jù)舍棄。所有fMRI原始數(shù)據(jù)傳輸至離線工作站，在矩陣實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)（MATLAB 2008）下采用“統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖SPM8軟件”（http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm8/）。首先剔除預(yù)掃描中采集的10個(gè)時(shí)相數(shù)據(jù)。預(yù)處理，包括4部分：①層間時(shí)間校正（Slice timing）；②頭動(dòng)校正（Realignment）：舍棄校正過(guò)程中頭部三維平移大于2 mm、三維旋轉(zhuǎn)大于2°的受試者數(shù)據(jù)；③空間標(biāo)準(zhǔn)化（Normalization）：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間歸一化處理，采用正割內(nèi)插方法，以層厚為2 mm進(jìn)行重建；④平滑（Smoothing）：使用8 mm半高寬的三維高斯過(guò)濾。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，對(duì)符合要求的受試者數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，分別使用SPM8中Specify 2nd level內(nèi)的單個(gè)樣本t檢驗(yàn)（One sample t test）進(jìn)行組內(nèi)分析。設(shè)定患者統(tǒng)計(jì)閾值概率為P＜0.01，激活范圍閾值設(shè)定為10個(gè)像素，這樣能得出較明顯的激活區(qū)。將平均激活圖與Talairach標(biāo)準(zhǔn)三維模板腦疊加。計(jì)算語(yǔ)言相關(guān)腦激活區(qū)偏側(cè)化指數(shù)[2]（Laterality index，LI），公式為L(zhǎng)I=（VL-VR）/（VL+VR），VL及VR分別為左右兩側(cè)大腦半球語(yǔ)言皮層激活的體素?cái)?shù)，LI值的范圍介于+1（完全左側(cè)半球優(yōu)勢(shì)）和-1（完全右側(cè)半球優(yōu)勢(shì)）之間，0表示雙側(cè)腦區(qū)激活呈對(duì)稱分布，無(wú)偏側(cè)化現(xiàn)象。

2 結(jié)果

共19例右利手的腦腫瘤患者參加實(shí)驗(yàn)。19例腦腫瘤患者進(jìn)行了38次語(yǔ)義判斷任務(wù)和38次語(yǔ)法判斷任務(wù) （每個(gè)受試者完成2個(gè)語(yǔ)義判斷任務(wù)和2個(gè)語(yǔ)法判斷任務(wù)），其中1名腫瘤患者在語(yǔ)義及語(yǔ)法正確性判斷任務(wù)中的正確率小于90%，舍去該患者的數(shù)據(jù)，其余受試者在語(yǔ)法及語(yǔ)義正確性判斷任務(wù)中的正確率均大于90%。在腦腫瘤預(yù)處理頭動(dòng)校正的過(guò)程中，檢測(cè)到3次語(yǔ)義判斷任務(wù)以及3次語(yǔ)法判斷任務(wù)不符合要求，舍棄該部分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。剩余的33次語(yǔ)義判斷任務(wù)和33次語(yǔ)法判斷任務(wù)均符合要求。

2.1 語(yǔ)義判斷任務(wù)腦激活區(qū)

腦腫瘤患者語(yǔ)義判斷任務(wù)實(shí)驗(yàn)主要引起以下腦區(qū)激活：左側(cè)額中回（BA6/11）、雙側(cè)額上回（BA6）、右側(cè)額內(nèi)側(cè)回（BA6）、雙側(cè)顳上回（BA39/21）、右側(cè)顳上回（BA39/22）、左側(cè)顳下回（BA20）、右側(cè)緣上回（BA40）、右側(cè)楔葉（BA18）、右側(cè)頂下小葉（BA40）（圖1～3）。

2.2 語(yǔ)法判斷任務(wù)腦激活區(qū)

腦腫瘤患者語(yǔ)法判斷任務(wù)實(shí)驗(yàn)主要引起以下腦區(qū)激活：雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回 （BA9）、雙側(cè)額上回（BA9/ 10）、雙側(cè)額中回（BA6/9）、雙側(cè)顳上回（BA38/39）、左側(cè)顳中回（BA39）、左側(cè)緣上回（BA40）、雙側(cè)扣帶回（BA31/32）、雙側(cè)楔前葉（BA31/7）、右側(cè)頂下葉（BA40）等腦功能區(qū)（圖4）。圖5及圖6為其中一名左側(cè)額部腫瘤患者的語(yǔ)法激活圖。

2.3 計(jì)算并評(píng)價(jià)患者LI

計(jì)算并評(píng)價(jià)患者LI，見(jiàn)表2。

表2 腦腫瘤患者語(yǔ)義及語(yǔ)法判斷任務(wù)實(shí)驗(yàn)激活體素?cái)?shù)及LI結(jié)果

由表2可見(jiàn)，腫瘤患者腦功能區(qū)偏側(cè)化優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象：本研究主要選取右利手左側(cè)額葉腦腫瘤患者進(jìn)行試驗(yàn)，其右側(cè)大腦半球鏡像腦區(qū)亦見(jiàn)激活。計(jì)算受試者的LI，腫瘤患者語(yǔ)義及語(yǔ)法判斷任務(wù)時(shí)腦功能區(qū)LI＞0，提示左側(cè)優(yōu)勢(shì)。

圖1 3D腦表面圖，顯示左側(cè)額中回 （BA6/11）、雙側(cè)額上回（BA6）、右側(cè)額內(nèi)側(cè)回（BA6）、雙側(cè)顳上回（BA39/21）、右側(cè)顳上回（BA39/22）、左側(cè)顳下回（BA20）、右側(cè)楔葉（BA18）、右側(cè)頂下小葉（BA40）、右側(cè)緣上回（BA40）等腦區(qū)激活。設(shè)定統(tǒng)計(jì)閾值概率為P＜0.01，設(shè)定激活范圍閾值為10個(gè)像素，即連續(xù)激活像素?cái)?shù)達(dá)10個(gè)以上區(qū)域考慮為有意義激活區(qū)。Figure 1. 3D brain surface map show that left middle frontal gyrus(BA6/11),bilateral superior frontal gyrus(BA6),right medial frontal gyrus(BA6),bilateral superior temporal gyrus(BA39/21),right superior temporal gyrus(BA39/22),left inferior temporal gyrus(BA20), right cuneate lobe(BA18),right inferior parietal lobule(BA40),the right supramarginal gyrus(BA40)etc were significantly activated.Setting the statistical threshold probability:P＜0.01.The number of pixels continuous activation which is more than 10 regional considerations will consider to meaningful active region.

圖2，3 左額葉星細(xì)胞瘤（WHOⅡ級(jí)）患者語(yǔ)義判斷實(shí)驗(yàn)（三維坐標(biāo)及橫軸位顯示），顯示雙側(cè)額下回（BA45/47）、右側(cè)額中回（BA46/6）、左側(cè)顳上回（BA38）、左側(cè)顳下回（BA37）、右側(cè)顳中回（BA21）、扣帶回（BA23-32）等腦區(qū)激活。設(shè)定統(tǒng)計(jì)閾值概率為P＜0.01，設(shè)定激活范圍閾值為10個(gè)像素。箭頭所示為左側(cè)額下回（BA47）。 圖4 腦腫瘤患者語(yǔ)法判斷任務(wù)主要腦激活區(qū)的3D腦表面圖，顯示雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回（BA9）、雙側(cè)額上回（BA9/10）、雙側(cè)額中回（BA6/9）、雙側(cè)顳上回（BA38/39）、左側(cè)顳中回（BA39）、左側(cè)緣上回（BA40）、雙側(cè)扣帶回（BA31/32）、雙側(cè)楔前葉（BA31/7）、右側(cè)頂下葉（BA40）等腦功能區(qū)激活，設(shè)定統(tǒng)計(jì)閾值概率為P＜0.01，設(shè)定激活范圍閾值為10個(gè)像素。Figure 2,3. Left frontal lobe astrocytoma(WHO Ⅱ).Semantic paradigm (three-dimensional coordinates and axial)show that bilateral inferior frontal gyrus (BA45/47),right middle frontal gyrus(BA46/6),left superior temporal gyrus(BA38), left inferior temporal gyrus(BA37),right middle temporal gyrus(BA21),cingulate gyrus(BA23-32)were significantly activated.The statistical probability of ROI threshold:P＜0.01.The number of pixels continuous activation which is more than 10 regional considerations will consider to meaningful active region.The left inferior frontal gyrus(BA47,Arrow).Figure 4. 3D brain surface map show that bilateral medial frontal gyrus(BA9),bilateral frontal gyrus(BA9/10),bilateral middle frontal gyrus(BA6/9),bilateral superior temporal gyrus (BA38/39),left middle temporal gyrus(BA39),left supramarginal gyrus(BA40),bilateral cingulate gyrus(BA31/32),bilateral precuneus(BA31/7), right inferior parietal lobe(BA40)were significantly activated.The statistical probability of ROI threshold:P＜0.01.The number of pixels continuous activation which is more than 10 regional considerations will consider to meaningful active region.

圖5，6 左額葉星形細(xì)胞瘤（WHO Ⅱ級(jí)）患者語(yǔ)法判斷實(shí)驗(yàn)激活區(qū)（三維坐標(biāo)及橫軸位顯示），顯示雙側(cè)額下回（BA9/44）、右側(cè)額上回（BA10）、雙側(cè)側(cè)顳中回（BA21/39）、扣帶回（BA23-32）等腦區(qū)激活。設(shè)定統(tǒng)計(jì)閾值概率為P＜0.01，設(shè)定激活范圍閾值為10個(gè)像素，箭頭所示為左側(cè)額下回（BA44）。Figure 5,6. Left frontal lobe astrocytoma(WHO Ⅱ).Syntax paradigm(three-dimensional coordinates and axial)show that bilateral inferior frontal gyrus(BA9/44),right superior frontal gyrus(BA10),bilateral middle temporal gyrus(BA21/39),cingulate gyrus(BA23-32)were significantly activated.The statistical probability of ROI threshold,P＜0.01.The number of pixels continuous activation which is more than 10 regional considerations will consider to meaningful active region.The left inferior frontal gyrus(BA47,Arrow).

3 討論

腦腫瘤位于或鄰近語(yǔ)言功能區(qū)時(shí)，手術(shù)有可能會(huì)損傷語(yǔ)言功能區(qū)，術(shù)后造成患者語(yǔ)言障礙，影響患者的生存質(zhì)量。常規(guī)MRI檢查雖然可以清晰地顯示腦實(shí)質(zhì)的結(jié)構(gòu)，但是語(yǔ)言功能區(qū)缺乏特異性的解剖標(biāo)志，而且不同人的語(yǔ)言功能區(qū)的位置也有明顯的差異，不能根據(jù)常規(guī)MRI圖像確定語(yǔ)言區(qū)的具體位置，也不能在手術(shù)的直視下尋找到語(yǔ)言區(qū)的位置[3]。

隨著MRI技術(shù)的發(fā)展，BOLD-fMRI已逐漸成為一種有效的定位腦功能區(qū)的神經(jīng)影像技術(shù)，可間接反映腦組織的功能信息變化，用于定位功能皮層。Stippich等[4]使用BOLD-fMRI針對(duì)81例累及語(yǔ)言區(qū)的腦腫瘤患者，行語(yǔ)言生成任務(wù)，定位其語(yǔ)言功能區(qū)，98%的患者運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言中樞及感覺(jué)性語(yǔ)言中樞均能得到準(zhǔn)確定位，表眀BOLD-fMRI可用于術(shù)前定位腦腫瘤患者語(yǔ)言功能區(qū)。但人類語(yǔ)言的產(chǎn)生非常復(fù)雜，有些語(yǔ)言fMRI的任務(wù)設(shè)計(jì)非常繁瑣，被試者完成fMRI檢查常需要1 h以上，這種檢查不能用于臨床研究，尤其是不能用于耐受性較差的腦腫瘤患者。因此，臨床需要一種簡(jiǎn)單易行、結(jié)果準(zhǔn)確的語(yǔ)言fMRI的研究方法。本研究用語(yǔ)義、語(yǔ)法兩種任務(wù)模式，任務(wù)簡(jiǎn)單，只要有小學(xué)以上文化基礎(chǔ)者，均能輕松完成，fMRI檢查時(shí)間在20 min左右，加上常規(guī)MRI檢查，總檢查時(shí)間在1 h以內(nèi)，患者容易接受。本試驗(yàn)所采用的語(yǔ)義及語(yǔ)法判斷任務(wù)可模擬語(yǔ)言生成過(guò)程，相對(duì)較穩(wěn)定地激活語(yǔ)言功能區(qū)。另外在腦腫瘤患者實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前，均行T1WI及T2WI明確病灶的部位、浸潤(rùn)情況，為避免腦內(nèi)語(yǔ)言功能區(qū)明顯移位導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)激活區(qū)誤差，所以選取腦腫瘤占位效應(yīng)較輕、腦組織空間關(guān)系相對(duì)正常的病例。Gartus等[5]的研究，嘗試整合日常生活中各方面用語(yǔ)，采用語(yǔ)義、語(yǔ)法正確和錯(cuò)誤判斷形式，應(yīng)用于組塊設(shè)計(jì)任務(wù)方案，然后讓受試者進(jìn)行朗讀，發(fā)現(xiàn)對(duì) Broca區(qū)及Wernicke區(qū)的定位具有更高敏感性，在健康人群中達(dá)到100%，患者中達(dá)到97%。Gartus等稱這種任務(wù)形式為臨床語(yǔ)言功能磁共振成像任務(wù)，它完全模擬了臨床語(yǔ)言生成過(guò)程，是功能成像研究中的一個(gè)重要突破。

在語(yǔ)義及語(yǔ)法判斷任務(wù)的研究中，正常志愿者以雙側(cè)額下回激活為主[6]，而腦腫瘤患者主要激活雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回（BA9）、雙側(cè)額上回（BA9/10）、雙側(cè)額中回（BA6/9），考慮受腫瘤病灶影響，左側(cè)額葉語(yǔ)言功能區(qū)受損，由病灶周圍正常腦功能區(qū)代償或右側(cè)鏡像腦區(qū)代償部分腦功能。本研究發(fā)現(xiàn)，由于左側(cè)額葉腦腫瘤的占位效應(yīng)，使鄰近腦組織受壓移位，部分腦組織水腫，部分腫瘤呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，邊界模糊，侵犯鄰近腦組織，正常腦組織的解剖結(jié)構(gòu)難以辨認(rèn)，繼而相應(yīng)腦功能區(qū)發(fā)生變化。位于左側(cè)額下回周圍腦組織激活明顯增多，功能區(qū)呈彌散性分布，可能與腫瘤占位效應(yīng)引起正常解剖結(jié)構(gòu)變形后功能區(qū)重組與代償有關(guān)，可用腦功能區(qū)代償及可塑性機(jī)制來(lái)解釋。因此腦外科醫(yī)生制定手術(shù)計(jì)劃應(yīng)注意保留部分皮層，否則患者語(yǔ)言功能將嚴(yán)重受損。另外右側(cè)大腦鏡像腦區(qū)亦見(jiàn)激活，可能與右側(cè)額葉皮層腦功能區(qū)重組有關(guān)。在Meyer等[7]研究中亦出現(xiàn)右側(cè)額下回激活，并提出了運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言中樞鏡像皮質(zhì)在語(yǔ)言生成任務(wù)中的非特異性補(bǔ)充假說(shuō)。值得注意的是，手術(shù)邊界的確定，不能完全依賴fMRI顯示的語(yǔ)言區(qū)的大小，因?yàn)閒MRI顯示激活的語(yǔ)言區(qū)的大小是有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的，即與所選域值密切相關(guān)，盡管如此，fMRI還是能確定語(yǔ)言功能區(qū)的皮質(zhì)定位以及語(yǔ)言功能區(qū)的中央?yún)^(qū)域。

研究顯示，在語(yǔ)言產(chǎn)生機(jī)制中，75%的左利手健康人及95%的右利手健康人為左側(cè)優(yōu)勢(shì)，語(yǔ)言功能處理具有明顯偏側(cè)性。本研究中腫瘤患者術(shù)前均行MRI檢查，確定腫瘤位于左額葉，且患者均為右利手。計(jì)算LI，LI>0，即為左側(cè)優(yōu)勢(shì)。我們認(rèn)為由于左葉腫瘤不同程度累及Broca區(qū)，病變呈浸潤(rùn)性緩慢生長(zhǎng)，誘導(dǎo)腦功能重組，導(dǎo)致語(yǔ)言偏側(cè)性發(fā)生變化[8]，這種語(yǔ)言偏側(cè)性變化，體現(xiàn)了腦的代償和可塑性機(jī)制。Ward等[9]在卒中康復(fù)的研究中表明，病理情況下，由于腦的代償和可塑性機(jī)制，語(yǔ)言的偏側(cè)性可能發(fā)生變化。但語(yǔ)言區(qū)的偏側(cè)性具體會(huì)發(fā)生何種變化，以何種機(jī)制，目前尚無(wú)統(tǒng)一定論。關(guān)于語(yǔ)言區(qū)病變的可塑性代償機(jī)制目前主要存在兩種觀點(diǎn)[10-11]，一種觀點(diǎn)考慮健側(cè)鏡像腦區(qū)代償了部分功能，另一種觀點(diǎn)考慮病灶側(cè)無(wú)損害腦區(qū)替代了部分功能。但是究竟是哪種機(jī)制為主導(dǎo)？Fernandez等[12]認(rèn)為這兩種機(jī)制可能都有，晚期由病灶側(cè)周圍無(wú)損害腦區(qū)代償，早期病變可能主要由健側(cè)鏡像腦區(qū)代償。吳陳興等[13]對(duì)15例低級(jí)別膠質(zhì)瘤患者語(yǔ)言皮層進(jìn)行研究，多數(shù)病例表現(xiàn)為右側(cè)優(yōu)勢(shì)，且指出語(yǔ)言偏側(cè)性變化與病灶體積呈負(fù)相關(guān)，隨著病灶體積增大，病灶側(cè)功能區(qū)激活體素減少的同時(shí)，健側(cè)鏡像腦區(qū)產(chǎn)生一定程度的代償，隨著腫瘤生長(zhǎng)，該重塑趨勢(shì)越明顯。本研究中多數(shù)病例以左側(cè)優(yōu)勢(shì)為主，支持該語(yǔ)言偏側(cè)性變化由病灶周圍無(wú)損害腦區(qū)代償為主的觀點(diǎn)。原因除了與語(yǔ)言區(qū)病變的可塑性代償機(jī)制有關(guān)外，還與本實(shí)驗(yàn)語(yǔ)法及語(yǔ)義判斷刺激任務(wù)模式有關(guān)。分析比較可發(fā)現(xiàn)對(duì)正常志愿者的研究中，激活腦區(qū)的偏側(cè)性較其他任務(wù)刺激模式更為顯著，考慮是與漢字字形及漢語(yǔ)句子語(yǔ)法、語(yǔ)義的復(fù)雜性有關(guān)，需要對(duì)漢語(yǔ)字詞、句子有更多的認(rèn)識(shí)有關(guān)。腫瘤患者激活腦區(qū)的偏側(cè)性亦較其他任務(wù)刺激模式顯著，因此本實(shí)驗(yàn)與其他實(shí)驗(yàn)不同，仍表現(xiàn)為左側(cè)優(yōu)勢(shì)為主。

總之，fMRI不僅能反映語(yǔ)言區(qū)腫瘤與語(yǔ)言功能區(qū)的空間位置關(guān)系，還可評(píng)價(jià)語(yǔ)言腦功能區(qū)的可塑性變化規(guī)律，也可通過(guò)不同的任務(wù)設(shè)計(jì)來(lái)推斷各功能區(qū)在語(yǔ)言生成中的作用。為臨床手術(shù)切除腫瘤病灶、保護(hù)語(yǔ)言功能區(qū)提供可靠的依據(jù)。

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Functional MRI study of the functional language area with brain tumor preoperatively related with the semantic and syntactic paradigm

LIU Yong-jian1,HUANG Biao2,ZHOU Shou-guo1,FENG Yan-yun3,LIANG Chang-hong2,ZHANG Jia-xiong1
(1.Foshan Hospital of Traditional Chinese Medicine,Foshan Guangdong 528000,China; 2.Guangdong General Hospital,Guangdong Academy of Medical Sciences Guangzhou 510080,China; 3.The First People’s Hospital of Foshan,Foshan Guangdong 528000,China)

Objective:To observe the location and the language lateralization of language functional areas in patients with brain tumors.To evaluate the relationship between the location of the lesion and the language lateralization of functional language areas,and determine the Chinese language hemisphere.Finally analyzed the cause of this phenomenon.Methods:Nineteen patients were enrolled the study,to perform the semantic and syntactic paradigm.Functional data was collected when performed the language tasks and analyzed by SPM8.Using specify 2nd level(single sample t-test)for group analysis.Then locating the functional language areas and determining the Chinese language hemisphere.Results:In the case of 19 patients with brain tumors,bilateral medial frontal gyrus,bilateral superior frontal gyrus,right medial frontal gyrus,bilateral superior temporal gyrus,left inferior temporal gyrus,left middle temporal gyrus,the bilateral supramarginal gyrus etc were significantly activated.The LI was more than 0.The dominant hemisphere in patients with brain tumor was in left side.Conclusion:The mass effect due to growth of the brain tumors led to the restructuring of the brain tissue.And the normal brain regions around the lesion and the right hemisphere corresponding mirror brain areas may compensate for the part of the language function.BOLD-fMRI provides a reliable method for evaluating the relationship between the location of the lesion and the functional language areas.It is helpful for perfectly excision of the lesion in the surgery.

Brain neoplasms;Magnetic resonance imaging

R739.41；R445.2

A

1008－1062（2016）08－0533－05

2015-10-21；

2016-01-02

劉泳堅(jiān)（1986-），男，廣東佛山人，醫(yī)師。E-mail：liuyongjian01@163.com

黃飚，廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 廣東省人民醫(yī)院放射科，510080。E-mail：cjr.huangbiao@vip.163.com

本課題為國(guó)家自然科學(xué)基金資助（8171654）。